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表面能量预算

发布日期:2018年04月12日08时38分

   任何地区的温度变化率与该地区的能源收支成正比,与其热容量成反比。尽管辐射预算可能支配许多表面的平均能量预算,但考虑到局部变化,非辐射能量转移和存储通常也很重要。
   冷却效果中最重要的是需要的能量 蒸发表面水分,从而产生大气水蒸气。大部分水蒸气中所含的潜热随后在形成云层时释放到大气中,尽管在露水或霜冻 沉积期间可能会有少量的水分直接返回到地表。随着表面温度升高,相对湿度降低和表面增加,蒸发量增加风速。植物蒸腾也增加了蒸发速率,这就解释了为什么灌溉田的温度通常低于附近干燥路面的温度。
   另一个重要的非辐射机制是空气温度与表面温度不同时发生的热交换。根据表面是否比其旁边的空气温度更高或更低,通过湍流空气运动(更松散地通过对流)将热量传递到大气或从大气传播。随着温差的增加和地面风速的增加,这种效应也会增加。直接向空气传递热量可能是限制热干燥表面最高温度的重要冷却机制。或者,它可能是限制冷表面最低温度的重要升温机制。这种变暖对风速敏感,所以平静的环境会降低最低温度。
   在类似的类别中,无论表面与表面之下的介质之间出现温度差异,介质之间都会有热量传递。在地面的情况下,热量通过传导传递,这是一种能量通过材料从一个原子或分子传递到另一个原子或分子的过程。在水表面的情况下,转移是通过对流进行的,并且可能因此受到大型水体内水平传热的影响。